JP2617680B2 - 低ＮＯｘバーナ - Google Patents
低ＮＯｘバーナInfo
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- JP2617680B2 JP2617680B2 JP5508579A JP50857993A JP2617680B2 JP 2617680 B2 JP2617680 B2 JP 2617680B2 JP 5508579 A JP5508579 A JP 5508579A JP 50857993 A JP50857993 A JP 50857993A JP 2617680 B2 JP2617680 B2 JP 2617680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- burner
- air passage
- fuel
- central air
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/008—Flow control devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
- F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
- F23C7/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes adjustable
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
- F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はNOXが減じられたバーナに関し、特に流動お
よび混合率が、燃焼特性およびバーナの需要率（demand
rate）に従って変化し得るバーナに関する。現存バー
ナを特別に調節することにより、必要に応じてこれを最
適化するように変換し得る。
よび混合率が、燃焼特性およびバーナの需要率（demand
rate）に従って変化し得るバーナに関する。現存バー
ナを特別に調節することにより、必要に応じてこれを最
適化するように変換し得る。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 燃焼装置のバーナにおいては、燃焼過程の副産物であ
る有毒放出物の安全性に関し、要求されることが益々増
加しつつある。燃焼の程度により、一酸化炭素およびNO
Xはまだ許容されるレベルまでは除かれていない。一酸
化炭素のレベルは、通常、二酸化炭素を発生させる完全
燃焼によって制御し得る。しかしながら、燃焼装置にお
いては、NOXの形成には三つの要因が考えられる。第１
の、しかも最も重要であると認められているのは火炎温
度である。多くの現存装置においては、段階的に燃料お
よび空気を使用し、火炎の集中と、これに起因する高温
を低下させる方法が取られている。第２の要因はO2（酸
素）のレベルが過大となることである。O2レベルが大と
なれば、窒素と結合するために酸素が増加する傾向が生
じるが、O2レベルの増加は空気を過剰にし、これによっ
て低温効果の平衡を保たせる傾向が生じる。現在の低NO
Xバーナにおける積層混合は、完全燃焼のためにより多
くのO2を必要とする。もし低O2レベルを使用すれば、一
酸化炭素の形で、不完全燃焼が発生する。第３の要因は
臨海温度区域内の残留時間であり、これは最近のバーナ
においては事実上無視される。その理由はこの残留時間
を短縮することは、許容し難い温度を生み出すより高い
速度の発生を意味するからである。
る有毒放出物の安全性に関し、要求されることが益々増
加しつつある。燃焼の程度により、一酸化炭素およびNO
Xはまだ許容されるレベルまでは除かれていない。一酸
化炭素のレベルは、通常、二酸化炭素を発生させる完全
燃焼によって制御し得る。しかしながら、燃焼装置にお
いては、NOXの形成には三つの要因が考えられる。第１
の、しかも最も重要であると認められているのは火炎温
度である。多くの現存装置においては、段階的に燃料お
よび空気を使用し、火炎の集中と、これに起因する高温
を低下させる方法が取られている。第２の要因はO2（酸
素）のレベルが過大となることである。O2レベルが大と
なれば、窒素と結合するために酸素が増加する傾向が生
じるが、O2レベルの増加は空気を過剰にし、これによっ
て低温効果の平衡を保たせる傾向が生じる。現在の低NO
Xバーナにおける積層混合は、完全燃焼のためにより多
くのO2を必要とする。もし低O2レベルを使用すれば、一
酸化炭素の形で、不完全燃焼が発生する。第３の要因は
臨海温度区域内の残留時間であり、これは最近のバーナ
においては事実上無視される。その理由はこの残留時間
を短縮することは、許容し難い温度を生み出すより高い
速度の発生を意味するからである。
NOXレベルを低下させる普通の方法の一つは、外部か
らの、誘導または強制煙道ガス再循環（FGR）を使用す
ることである。FGRは、その処理過程において原煙道ガ
ス中のNOXを破壊するという、社会一般の誤った考えが
ある。しかしながら、最近の研究によれば、FGRは単に
火炎前面を減少または希釈させ、それによってNOXの形
成を減少させるだけであることが分かった。さらに外部
煙道ガス再循環はより高い温度と、より大きな馬力を必
要とする装置を通して顕著な圧力降下を産み出す燃焼用
空気の容積の増加とをもたらす原因となる。さらにこれ
に起因する速度の上昇は熱伝導を減少させ、それによっ
てバーナの効率が低下される。
らの、誘導または強制煙道ガス再循環（FGR）を使用す
ることである。FGRは、その処理過程において原煙道ガ
ス中のNOXを破壊するという、社会一般の誤った考えが
ある。しかしながら、最近の研究によれば、FGRは単に
火炎前面を減少または希釈させ、それによってNOXの形
成を減少させるだけであることが分かった。さらに外部
煙道ガス再循環はより高い温度と、より大きな馬力を必
要とする装置を通して顕著な圧力降下を産み出す燃焼用
空気の容積の増加とをもたらす原因となる。さらにこれ
に起因する速度の上昇は熱伝導を減少させ、それによっ
てバーナの効率が低下される。
幾つかのバーナ製作業者は混合結果を有する低NOX装
置を開発した。NOXの放出は確かに減少したが、装置の
多くは厳格な放出レベルには対処していない。さらに、
現代のバーナは特定の用途に対して特別に設計され、融
通性が低いために、異なる燃焼装置または異なる状況の
もとにおいては放出を制御し得ない。しかしながら、周
知の装置の別の欠点は、NOX放出が減少された時に、CO
（一酸化炭素）レベルが上昇することである。
置を開発した。NOXの放出は確かに減少したが、装置の
多くは厳格な放出レベルには対処していない。さらに、
現代のバーナは特定の用途に対して特別に設計され、融
通性が低いために、異なる燃焼装置または異なる状況の
もとにおいては放出を制御し得ない。しかしながら、周
知の装置の別の欠点は、NOX放出が減少された時に、CO
（一酸化炭素）レベルが上昇することである。
［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明によれば、燃
料と空気の燃焼に基づいて発生するNOXガスの放出を減
少させるようにされたバーナであって、燃焼用空気の供
給源および燃焼用燃料の供給源を有し、燃焼用空気の少
なくとも一部分が中央空気通路を通り、該中央空気通路
に燃焼用燃料が供給され、一次燃焼区画で燃焼を行わせ
るようになったバーナにおいて、燃焼用燃料を中央空気
通路に供給するエゼクターノズルであって、一次燃焼区
画に流入する前に二次燃焼用空気を燃焼用燃料と混合さ
せるように、中央空気通路の周囲に、半径方向に離隔し
て配置された複数のエゼクターノズルと、中央空気通路
を通る燃焼用空気に混合回転を行わせ、それによって燃
焼用燃料および燃焼用空気の混合物を最適化してバーナ
内で燃焼を行わせるように、中央空気通路内に配置され
た羽根付きディフューザと、最適な燃焼およびNOX放出
の減少を得るように、中央空気通路に流入する燃焼用空
気の流れの容積を制御する装置とを有するバーナが提供
される。
料と空気の燃焼に基づいて発生するNOXガスの放出を減
少させるようにされたバーナであって、燃焼用空気の供
給源および燃焼用燃料の供給源を有し、燃焼用空気の少
なくとも一部分が中央空気通路を通り、該中央空気通路
に燃焼用燃料が供給され、一次燃焼区画で燃焼を行わせ
るようになったバーナにおいて、燃焼用燃料を中央空気
通路に供給するエゼクターノズルであって、一次燃焼区
画に流入する前に二次燃焼用空気を燃焼用燃料と混合さ
せるように、中央空気通路の周囲に、半径方向に離隔し
て配置された複数のエゼクターノズルと、中央空気通路
を通る燃焼用空気に混合回転を行わせ、それによって燃
焼用燃料および燃焼用空気の混合物を最適化してバーナ
内で燃焼を行わせるように、中央空気通路内に配置され
た羽根付きディフューザと、最適な燃焼およびNOX放出
の減少を得るように、中央空気通路に流入する燃焼用空
気の流れの容積を制御する装置とを有するバーナが提供
される。
本発明の別の実施態様によれば、燃焼用燃料と結合さ
せるための燃焼用空気の混合回転を最適化するように、
羽根付きディフューザが複数の羽根を有し、該羽根の、
中央空気通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節
可能になされたバーナが提供される。
せるための燃焼用空気の混合回転を最適化するように、
羽根付きディフューザが複数の羽根を有し、該羽根の、
中央空気通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節
可能になされたバーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、羽根付きディフュー
ザと一次燃焼区画との距離を変えるように、羽根付きデ
ィフューザが中央空気通路内で軸線方向に調節可能にな
されたバーナが提供される。
ザと一次燃焼区画との距離を変えるように、羽根付きデ
ィフューザが中央空気通路内で軸線方向に調節可能にな
されたバーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、エゼクターノズルと
連通する強制空気用装置を通して、二次燃焼用空気が燃
焼用燃料と混合されるようになされたバーナが提供され
る。
連通する強制空気用装置を通して、二次燃焼用空気が燃
焼用燃料と混合されるようになされたバーナが提供され
る。
本発明の別の実施態様によれば、燃焼で生じた煙道ガ
スがエゼクターノズルに再循環され、該エゼクターノズ
ル内で燃焼用燃料と混合されるように、該エゼクターノ
ズルが煙道ガス再循環室と連通したバーナが提供され
る。
スがエゼクターノズルに再循環され、該エゼクターノズ
ル内で燃焼用燃料と混合されるように、該エゼクターノ
ズルが煙道ガス再循環室と連通したバーナが提供され
る。
本発明の別の実施例によれば、三次燃焼用空気が一次
燃焼区画から軸線方向に離隔して配置された最終燃焼区
画に供給されるバーナが提供される。
燃焼区画から軸線方向に離隔して配置された最終燃焼区
画に供給されるバーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、中央空気通路に流入
する燃焼用空気の変動が二次および三次燃料用空気の流
れの容積を変えて一次および最終燃焼区画内の燃焼混合
物を変えるように、中央空気通路に流入する燃焼用空気
の容積を制御する装置が制御ダンパを有するバーナが提
供される。
する燃焼用空気の変動が二次および三次燃料用空気の流
れの容積を変えて一次および最終燃焼区画内の燃焼混合
物を変えるように、中央空気通路に流入する燃焼用空気
の容積を制御する装置が制御ダンパを有するバーナが提
供される。
本発明の別の実施態様によれば、三次燃焼用空気の温
度を上昇させて燃焼を改良するように、交換可能な耐火
材料で形成された耐火喉部を有するバーナが提供され
る。
度を上昇させて燃焼を改良するように、交換可能な耐火
材料で形成された耐火喉部を有するバーナが提供され
る。
本発明の別の実施態様によれば、燃焼を最適化すると
ともに、NOX放出を減少させるように、中央空気通路に
流入する燃焼用空気の容積、中央空気通路内の羽根付き
ディフューザの位置、該羽根付きディフューザの羽根の
ピッチ角度およびエゼクターノズルを通る排気混合物が
個々に変化されるバーナが提供される。
ともに、NOX放出を減少させるように、中央空気通路に
流入する燃焼用空気の容積、中央空気通路内の羽根付き
ディフューザの位置、該羽根付きディフューザの羽根の
ピッチ角度およびエゼクターノズルを通る排気混合物が
個々に変化されるバーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、燃焼用燃料を供給す
るよう、その中に、半径方向に離隔して配置された複数
の燃料短管を備えたバーナ室と、燃焼用燃料との混合の
ためにバーナ室に供給される燃焼用空気の供給源とを有
するバーナにおいて、該バーナが、バーナを低NOXバー
ナに変換する変換挿入部材であって、バーナ室内に燃料
短管の半径方向内側に受け入れられ、かつ中央空気通路
および外側環状室を画成するハウジングを有する変換挿
入部材と、中央空気通路に燃焼用空気を供給する管路
と、燃焼用燃料を中央空気通路に導く装置とを有し、中
央空気通路を通る燃焼用空気に混合回転を行わせるよう
に、中央空気通路には羽根付きディフューザが配置さ
れ、該羽根付きディフューザと燃焼用燃料を中央通路に
導く装置との距離を変え、それによって燃焼用燃料と燃
焼用空気の混合を最適化するように、羽根付きディフュ
ーザが中央空気通路内で軸線方向に調節可能になされ、
燃焼を最適化するとともに、NOX放出を減少させる混合
回転および燃焼用空気の容積が選択的に変化され得るよ
うに、中央空気通路および外側環状室に流入する燃焼用
空気の容積を選択的に変える装置を、中央空気通路に空
気を供給する管路が有するバーナが提供される。
るよう、その中に、半径方向に離隔して配置された複数
の燃料短管を備えたバーナ室と、燃焼用燃料との混合の
ためにバーナ室に供給される燃焼用空気の供給源とを有
するバーナにおいて、該バーナが、バーナを低NOXバー
ナに変換する変換挿入部材であって、バーナ室内に燃料
短管の半径方向内側に受け入れられ、かつ中央空気通路
および外側環状室を画成するハウジングを有する変換挿
入部材と、中央空気通路に燃焼用空気を供給する管路
と、燃焼用燃料を中央空気通路に導く装置とを有し、中
央空気通路を通る燃焼用空気に混合回転を行わせるよう
に、中央空気通路には羽根付きディフューザが配置さ
れ、該羽根付きディフューザと燃焼用燃料を中央通路に
導く装置との距離を変え、それによって燃焼用燃料と燃
焼用空気の混合を最適化するように、羽根付きディフュ
ーザが中央空気通路内で軸線方向に調節可能になされ、
燃焼を最適化するとともに、NOX放出を減少させる混合
回転および燃焼用空気の容積が選択的に変化され得るよ
うに、中央空気通路および外側環状室に流入する燃焼用
空気の容積を選択的に変える装置を、中央空気通路に空
気を供給する管路が有するバーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、燃料短管と協働して
燃焼用燃料を中央空気通路に供給して燃焼用空気と混合
せしめ、かつ一次燃焼区画で燃焼させるバーナ・マニホ
ルドを、燃焼用燃料を中央空気通路に導く装置が有する
バーナが提供される。
燃焼用燃料を中央空気通路に供給して燃焼用空気と混合
せしめ、かつ一次燃焼区画で燃焼させるバーナ・マニホ
ルドを、燃焼用燃料を中央空気通路に導く装置が有する
バーナが提供される。
本発明の別の実施態様によれば、燃焼用空気の混合回
転を最適化して燃焼用燃料と結合させるように、羽根付
きディフューザが複数の羽根を有し、該羽根の、中央空
気通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節可能に
なされ、ハウジングと羽根付きディフューザとの間に内
側環を画成するように、ハウジングが概ね円筒形になさ
れるとともに、該ハウジングが羽根付きディフューザよ
り大きな直径を有するバーナが提供される。
転を最適化して燃焼用燃料と結合させるように、羽根付
きディフューザが複数の羽根を有し、該羽根の、中央空
気通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節可能に
なされ、ハウジングと羽根付きディフューザとの間に内
側環を画成するように、ハウジングが概ね円筒形になさ
れるとともに、該ハウジングが羽根付きディフューザよ
り大きな直径を有するバーナが提供される。
本発明の別の実施態によれば、燃焼を最適化するとと
もに、バーナからのNOX放出を減少させるように、中央
空気通路に流入する燃焼用空気の容積、中央空気通路内
の羽根付きディフューザの位置および該羽根付きディフ
ューザの羽根のピッチ角度が個々に変化されるバーナが
提供される。
もに、バーナからのNOX放出を減少させるように、中央
空気通路に流入する燃焼用空気の容積、中央空気通路内
の羽根付きディフューザの位置および該羽根付きディフ
ューザの羽根のピッチ角度が個々に変化されるバーナが
提供される。
本発明の別の実施態によれば、中央空気通路内に流入
する一次燃焼用空気の供給を制御して燃焼用燃料と混合
せしめ、かつ一次燃焼区画内で燃焼せしめ、さらに外側
環状室を通る二次燃焼用空気の供給を制御して二次燃焼
区画内で結合させるように、燃焼用空気の容積を選択的
に変化させる装置がダンパを有するバーナが提供され
る。
する一次燃焼用空気の供給を制御して燃焼用燃料と混合
せしめ、かつ一次燃焼区画内で燃焼せしめ、さらに外側
環状室を通る二次燃焼用空気の供給を制御して二次燃焼
区画内で結合させるように、燃焼用空気の容積を選択的
に変化させる装置がダンパを有するバーナが提供され
る。
本発明の別の実施態によれば、バーナ内の燃焼を最適
化するとともに、燃焼の結果としてのNOX放出を減少さ
せる方法であって、バーナが中央空気通路と、それを通
して燃焼用空気が供給される少なくとも１つの外側環状
室とを有し、中央空気通路および少なくとも１つの外側
環状室に流入する燃焼用空気の容積がダンパによって制
御され、中央空気通路には羽根付ディフューザが配置さ
れ、その中を通る燃焼用空気に混合回転を行わせ、羽根
付ディフューザは中央空気通路内で軸線方向に調節可能
であるとともに、角度的に調節可能な複数の羽根を有す
る方法において、中央空気通路の周囲に、半径方向に離
隔して配置された複数のノズルを通して該中央空気通路
内に燃焼用燃料を導入する段階と、ダンパを調節し、中
央空気通路内に流入する燃焼用空気の容積を変える段階
と、中央空気通路内の羽根付ディフューザの位置を一次
燃焼区画に対して軸線方向に調節し、燃焼用空気が一次
燃焼区画に流入する前に、該燃焼用空気に与えられる混
合回転を最適化する段階と、羽根付ディフューザの、中
央空気通路の長手方向軸線に対する角度を調節し、燃焼
用空気に与えられる混合回転を変える段階とを有し、バ
ーナの燃焼需要水準に応じてバーナ内の燃焼を最適化す
るとともに、NOX放出を減少するように、調節が変更さ
れる方法が提供される。
化するとともに、燃焼の結果としてのNOX放出を減少さ
せる方法であって、バーナが中央空気通路と、それを通
して燃焼用空気が供給される少なくとも１つの外側環状
室とを有し、中央空気通路および少なくとも１つの外側
環状室に流入する燃焼用空気の容積がダンパによって制
御され、中央空気通路には羽根付ディフューザが配置さ
れ、その中を通る燃焼用空気に混合回転を行わせ、羽根
付ディフューザは中央空気通路内で軸線方向に調節可能
であるとともに、角度的に調節可能な複数の羽根を有す
る方法において、中央空気通路の周囲に、半径方向に離
隔して配置された複数のノズルを通して該中央空気通路
内に燃焼用燃料を導入する段階と、ダンパを調節し、中
央空気通路内に流入する燃焼用空気の容積を変える段階
と、中央空気通路内の羽根付ディフューザの位置を一次
燃焼区画に対して軸線方向に調節し、燃焼用空気が一次
燃焼区画に流入する前に、該燃焼用空気に与えられる混
合回転を最適化する段階と、羽根付ディフューザの、中
央空気通路の長手方向軸線に対する角度を調節し、燃焼
用空気に与えられる混合回転を変える段階とを有し、バ
ーナの燃焼需要水準に応じてバーナ内の燃焼を最適化す
るとともに、NOX放出を減少するように、調節が変更さ
れる方法が提供される。
本発明の別の実施態によれば、バーナ内の燃焼を最適
化するとともに、NOX放出を減少させるよう、ダンパ、
羽根付ディフューザの位置および羽根付ディフューザの
羽根のピッチ角度がバーナの燃焼需要水準に応じて自動
的に調節される方法が提供される。
化するとともに、NOX放出を減少させるよう、ダンパ、
羽根付ディフューザの位置および羽根付ディフューザの
羽根のピッチ角度がバーナの燃焼需要水準に応じて自動
的に調節される方法が提供される。
本発明の別の実施態によれば、ダンパを調節すること
により、中央空気通路内に流入する燃焼用空気の容積を
変え、これに応じて少なくとも１つの外方環状室に流入
する燃焼用空気の容積を変え、少なくとも１つの外側環
状室に流入する燃焼用空気が、中央空気通路を迂回して
バーナの引き続く燃焼区画で燃焼させる方法が提供され
る。
により、中央空気通路内に流入する燃焼用空気の容積を
変え、これに応じて少なくとも１つの外方環状室に流入
する燃焼用空気の容積を変え、少なくとも１つの外側環
状室に流入する燃焼用空気が、中央空気通路を迂回して
バーナの引き続く燃焼区画で燃焼させる方法が提供され
る。
本発明は、多くの異なる装置に適用、かつ異なる作動
条件に応答するために調節可能に設計された低NOXバー
ナを提供することによって周知のバーナの欠点を克服す
るものである。その結果として、本発明のバーナは現存
のバーナ装置に対する変換アダプタとして設置し得る。
条件に応答するために調節可能に設計された低NOXバー
ナを提供することによって周知のバーナの欠点を克服す
るものである。その結果として、本発明のバーナは現存
のバーナ装置に対する変換アダプタとして設置し得る。
本発明の低NOXバーナは複数の同軸通路を含み、この
通路を通って燃焼用燃料が流れる。一次燃焼用空気は内
側通路を通じて流れ、該内側通路内には回転羽根が位置
している。この回転羽根は燃焼を最適化するために軸線
方向に調節し得る。強制空気風箱からバーナに流入する
一次燃焼用空気の流れは、さらに燃焼を改善するために
調節自在ルーバを有するダンパによって制御される。一
次燃焼用空気は羽根を通る時に、回転され、一次燃焼区
画の周囲に、半径方向に離隔して配置された一連のエゼ
クターノズルを通して供給された燃焼用燃料と混合され
る。エゼクターノズルは燃焼用燃料が燃焼室に噴射され
る前に、燃焼用燃料を強制空気風箱から二次燃焼用空気
と混合する。なお再循環煙道ガスはエゼクターノズル内
において燃焼用燃料と混合し得る。耐火材料によって形
成された耐火スロート（耐火喉部）は二次燃焼区画を形
成し、この区域において耐火スロートからの再放射が
（燃焼用燃料／燃焼用空気）混合物を加熱し、かつ燃焼
過程の速度を早める。最後の三次燃焼は耐火スロートを
超えた三次燃焼区画内で起こり、この区画では一次燃焼
区画をバイパスする三次燃焼用空気が供給される結果、
積層混合が生じる。したがって、三つの明確な燃焼区画
と、二つの再循環区域とが生成され、結果的にNOX放出
が減じられる。
通路を通って燃焼用燃料が流れる。一次燃焼用空気は内
側通路を通じて流れ、該内側通路内には回転羽根が位置
している。この回転羽根は燃焼を最適化するために軸線
方向に調節し得る。強制空気風箱からバーナに流入する
一次燃焼用空気の流れは、さらに燃焼を改善するために
調節自在ルーバを有するダンパによって制御される。一
次燃焼用空気は羽根を通る時に、回転され、一次燃焼区
画の周囲に、半径方向に離隔して配置された一連のエゼ
クターノズルを通して供給された燃焼用燃料と混合され
る。エゼクターノズルは燃焼用燃料が燃焼室に噴射され
る前に、燃焼用燃料を強制空気風箱から二次燃焼用空気
と混合する。なお再循環煙道ガスはエゼクターノズル内
において燃焼用燃料と混合し得る。耐火材料によって形
成された耐火スロート（耐火喉部）は二次燃焼区画を形
成し、この区域において耐火スロートからの再放射が
（燃焼用燃料／燃焼用空気）混合物を加熱し、かつ燃焼
過程の速度を早める。最後の三次燃焼は耐火スロートを
超えた三次燃焼区画内で起こり、この区画では一次燃焼
区画をバイパスする三次燃焼用空気が供給される結果、
積層混合が生じる。したがって、三つの明確な燃焼区画
と、二つの再循環区域とが生成され、結果的にNOX放出
が減じられる。
現存のバーナを変換する場合には、燃焼を最適化し、
NOX放出を減少させるために、同じ原理が使用される。
調節可能の羽根付きディフューザを備えた一次燃焼室
は、現存バーナの燃焼室内に同軸的に設置され、それに
よって二次燃焼用空気を供給するための環状室を形成
し、この中に現存する燃料短管が位置している。回転羽
根は燃焼を最適化するために軸線方向、かつ角度的に調
節可能である。さらに燃焼用燃料を一次燃焼区画の方に
内向きに導く燃料マニホルド・スパイダが燃焼用燃料と
燃焼用空気の最適混合を容易にするために設けられてい
る。一次燃焼用空気は再び調節可能な羽根付きディフュ
ーザによって回転され、一次燃焼に対する最適の（燃焼
用空気／燃焼用燃料）混合物を発生させる。一次燃焼区
画の下流の二次燃焼区画において混合および燃焼を行わ
せるために、二次燃焼用空気は燃料マニホルドを通って
進む。
NOX放出を減少させるために、同じ原理が使用される。
調節可能の羽根付きディフューザを備えた一次燃焼室
は、現存バーナの燃焼室内に同軸的に設置され、それに
よって二次燃焼用空気を供給するための環状室を形成
し、この中に現存する燃料短管が位置している。回転羽
根は燃焼を最適化するために軸線方向、かつ角度的に調
節可能である。さらに燃焼用燃料を一次燃焼区画の方に
内向きに導く燃料マニホルド・スパイダが燃焼用燃料と
燃焼用空気の最適混合を容易にするために設けられてい
る。一次燃焼用空気は再び調節可能な羽根付きディフュ
ーザによって回転され、一次燃焼に対する最適の（燃焼
用空気／燃焼用燃料）混合物を発生させる。一次燃焼区
画の下流の二次燃焼区画において混合および燃焼を行わ
せるために、二次燃焼用空気は燃料マニホルドを通って
進む。
本装置は段階的な燃焼区画に対する燃焼用空気の容積
および混合を最適にすることによって、在来周知のバー
ナのCO放出を増加させることなく、NOX放出を減少させ
る。さらに、燃焼温度および燃焼ガスの残留時間はバー
ナ装置の種々の調節装置によって制御される。したがっ
て、NOX放出レベルは燃焼区画内のO2レベル、バーナ内
の再循環燃焼ガスの温度および残留時間の制御によって
減少される。これら媒介変数（パラメータ）はディフュ
ーザ羽根のピッチ角度、羽根付きディフューザから燃料
ジェット（エゼクターノズル）までの室の長さ、および
引き続く燃焼区画に流入する二次および三次（もしあれ
ば）燃焼用空気に対する、中央空気通路を通る一次燃焼
用空気の比を変えることによって制御される。さらに、
本装置は内部煙道再循環を含み、これは再循環ガスの温
度を維持するとともに、完全燃焼を保証する。本発明の
他の目的、特色および利点は、添付図面に関する以下の
詳述から明らかとなるであろう。
および混合を最適にすることによって、在来周知のバー
ナのCO放出を増加させることなく、NOX放出を減少させ
る。さらに、燃焼温度および燃焼ガスの残留時間はバー
ナ装置の種々の調節装置によって制御される。したがっ
て、NOX放出レベルは燃焼区画内のO2レベル、バーナ内
の再循環燃焼ガスの温度および残留時間の制御によって
減少される。これら媒介変数（パラメータ）はディフュ
ーザ羽根のピッチ角度、羽根付きディフューザから燃料
ジェット（エゼクターノズル）までの室の長さ、および
引き続く燃焼区画に流入する二次および三次（もしあれ
ば）燃焼用空気に対する、中央空気通路を通る一次燃焼
用空気の比を変えることによって制御される。さらに、
本装置は内部煙道再循環を含み、これは再循環ガスの温
度を維持するとともに、完全燃焼を保証する。本発明の
他の目的、特色および利点は、添付図面に関する以下の
詳述から明らかとなるであろう。
［実施例］ 本発明は以下に示す図面によって説明する本発明の好
適な実施例により、さらに良く理解することができ、図
中同じ部品は同じ参照数字によって表されている。
適な実施例により、さらに良く理解することができ、図
中同じ部品は同じ参照数字によって表されている。
図面を参照すると、そこには本発明による低NOXバー
ナの幾つかの実施例が示されている。第１図は基本構造
の高効率、低NOX放出のバーナ10を示し、一方第９−第1
1図は変換したバーナ100、200を示すもので、これらの
バーナは周知の、普通のバーナを本発明の原理によって
具現化される高効率、低NOX放出のバーナに変換したも
のである。全ての型の燃焼装置に対し、厳格な放出規格
が設定された結果、NOXおよびCOの如き、有害な放出物
を除去しまたは減少させることが益々重要となってき
た。本発明の実施例は高効率のバーナを提供し、それに
よって火炎温度、燃焼率等が厳密に制御され、しかも燃
焼装置の媒介変数による（燃焼用燃料／燃焼用空気）混
合物の精密な調節によって、望ましくない放出が実質的
に減少させる。本発明によれば、特別の燃焼装置および
その燃焼率にしたがってバーナの自動調節を容易にする
ことができる。
ナの幾つかの実施例が示されている。第１図は基本構造
の高効率、低NOX放出のバーナ10を示し、一方第９−第1
1図は変換したバーナ100、200を示すもので、これらの
バーナは周知の、普通のバーナを本発明の原理によって
具現化される高効率、低NOX放出のバーナに変換したも
のである。全ての型の燃焼装置に対し、厳格な放出規格
が設定された結果、NOXおよびCOの如き、有害な放出物
を除去しまたは減少させることが益々重要となってき
た。本発明の実施例は高効率のバーナを提供し、それに
よって火炎温度、燃焼率等が厳密に制御され、しかも燃
焼装置の媒介変数による（燃焼用燃料／燃焼用空気）混
合物の精密な調節によって、望ましくない放出が実質的
に減少させる。本発明によれば、特別の燃焼装置および
その燃焼率にしたがってバーナの自動調節を容易にする
ことができる。
まず、第１図から第６図までを参照すると、本発明の
バーナ10は、ボイラーまたは同様な構造の壁14にボルト
止めまたは溶接するようにされたハウジング12を有して
いる。バーナ10には管路16を通して強制空気風箱から燃
焼用空気が供給され、かつパイプ18を通して精油所ガス
または天然ガスのような燃焼用燃料が供給される。燃焼
用燃料はバーナ10の内部一次燃焼区画に直接供給される
が、燃焼用空気は一次、二次および三次通路を通って流
入し、完全燃焼を促進する。
バーナ10は、ボイラーまたは同様な構造の壁14にボルト
止めまたは溶接するようにされたハウジング12を有して
いる。バーナ10には管路16を通して強制空気風箱から燃
焼用空気が供給され、かつパイプ18を通して精油所ガス
または天然ガスのような燃焼用燃料が供給される。燃焼
用燃料はバーナ10の内部一次燃焼区画に直接供給される
が、燃焼用空気は一次、二次および三次通路を通って流
入し、完全燃焼を促進する。
一次燃焼用空気の流れは内側の円筒形のハウジング22
によって形成された中央空気通路20を通して案内され
る。中央空気通路20は一端においては燃焼用空気の管路
16と連通し、他端においては一次燃焼区画24と連通す
る。中央空気通路20に流入する燃焼用空気を制御するた
めに、選択的に調節可能なルーバを備えたダンパ26が、
中央空気通路20の入口に位置している。一次空気通路の
みならず二次および三次空気通路を通る流れの容積を制
御するためにダンパ26は選択的に調節し得る。管路16を
通る燃焼用空気流は実質的に一定であるから、一次空気
通路に流入する流れの減少は、二次および三次空気通路
への流れを偏向させる。中央空気通路20内には、複数の
羽根30を備えた羽根付きディフューザ28が位置し、ここ
を通って流れる燃焼用空気に混合回転を行わせる。羽根
付きディフューザ28は、ハウジング22の周囲に、その半
径方向に離隔して配置されたディフューザ案内32の間に
位置している。軸線方向の棒34は羽根付きディフューザ
28のハブに連結され、かつ端壁36を貫通してバーナ10の
外部に延在している。したがって、一次燃焼用空気の流
れは羽根付きディフューザ28を通って進み、これを通り
過ぎて羽根30およびハウジング22の間に環状室33に入
る。この環状室33の寸法はハウジング22に沿って減圧区
域を形成するような特別の大きさとされ、羽根付きディ
フューザ28によって起こされる回転渦の崩壊を阻止す
る。羽根付きディフューザ28は中央空気通路20内に固定
されず、羽根付きディフューザ28の棒34の操作によって
軸線方向に調節し得る。羽根付きディフューザ28の軸線
方向位置および羽根30のピッチ角度は、一次燃焼用空気
が一次燃焼区画24に流入する時に、その混合回転を決定
する。調節可能の羽根付きディフューザ28は、火炎前面
の後方に最適な低圧区画が生成されるのを容易にし、一
次燃焼区画24内の再循環を最大限に促進する。
によって形成された中央空気通路20を通して案内され
る。中央空気通路20は一端においては燃焼用空気の管路
16と連通し、他端においては一次燃焼区画24と連通す
る。中央空気通路20に流入する燃焼用空気を制御するた
めに、選択的に調節可能なルーバを備えたダンパ26が、
中央空気通路20の入口に位置している。一次空気通路の
みならず二次および三次空気通路を通る流れの容積を制
御するためにダンパ26は選択的に調節し得る。管路16を
通る燃焼用空気流は実質的に一定であるから、一次空気
通路に流入する流れの減少は、二次および三次空気通路
への流れを偏向させる。中央空気通路20内には、複数の
羽根30を備えた羽根付きディフューザ28が位置し、ここ
を通って流れる燃焼用空気に混合回転を行わせる。羽根
付きディフューザ28は、ハウジング22の周囲に、その半
径方向に離隔して配置されたディフューザ案内32の間に
位置している。軸線方向の棒34は羽根付きディフューザ
28のハブに連結され、かつ端壁36を貫通してバーナ10の
外部に延在している。したがって、一次燃焼用空気の流
れは羽根付きディフューザ28を通って進み、これを通り
過ぎて羽根30およびハウジング22の間に環状室33に入
る。この環状室33の寸法はハウジング22に沿って減圧区
域を形成するような特別の大きさとされ、羽根付きディ
フューザ28によって起こされる回転渦の崩壊を阻止す
る。羽根付きディフューザ28は中央空気通路20内に固定
されず、羽根付きディフューザ28の棒34の操作によって
軸線方向に調節し得る。羽根付きディフューザ28の軸線
方向位置および羽根30のピッチ角度は、一次燃焼用空気
が一次燃焼区画24に流入する時に、その混合回転を決定
する。調節可能の羽根付きディフューザ28は、火炎前面
の後方に最適な低圧区画が生成されるのを容易にし、一
次燃焼区画24内の再循環を最大限に促進する。
燃焼用燃料および二次燃焼用空気は複数のエゼクター
ノズル38を通して一次燃焼区画24に供給され、エゼクタ
ーノズル38は中央空気通路20のハウジング22の壁内に半
径方向に装架され、（燃焼用燃料／燃焼用空気）混合物
を一次燃焼区画24に導く。パイプ18から出た燃焼用燃料
は環状室40に流入し、全てのエゼクターノズル38に供給
される。二次燃焼用空気は強制空気風箱の管路16から、
中央空気通路20と同軸に形成された環状室42に流入す
る。第５図に最も良く示されるように、加圧された燃焼
用燃料は出入口48を備えた交換可能の絞り弁46を有する
エゼクターノズル38の第１端部44に流入する。エゼクタ
ーノズル38内の燃焼用燃料と燃焼用空気との混合を最適
化するために、絞り弁46は所望の出入口48と共に選択さ
れる。強制空気風箱から出た燃焼用空気は、環状室42と
連通する１つまたはそれ以上の横方向の出入口50を通っ
てエゼクターノズル38に入る。したがって、エゼクター
ノズル38内の燃焼用燃料と燃焼用空気との混合物は燃焼
用燃料のエゼクター作用によって、エゼクターノズル38
の空気取入口に、ベン収縮を発生させ、かつ該エゼクタ
ーノズル38の第２端部52を通って燃焼が発生する一次燃
焼区画24内に噴射される。
ノズル38を通して一次燃焼区画24に供給され、エゼクタ
ーノズル38は中央空気通路20のハウジング22の壁内に半
径方向に装架され、（燃焼用燃料／燃焼用空気）混合物
を一次燃焼区画24に導く。パイプ18から出た燃焼用燃料
は環状室40に流入し、全てのエゼクターノズル38に供給
される。二次燃焼用空気は強制空気風箱の管路16から、
中央空気通路20と同軸に形成された環状室42に流入す
る。第５図に最も良く示されるように、加圧された燃焼
用燃料は出入口48を備えた交換可能の絞り弁46を有する
エゼクターノズル38の第１端部44に流入する。エゼクタ
ーノズル38内の燃焼用燃料と燃焼用空気との混合を最適
化するために、絞り弁46は所望の出入口48と共に選択さ
れる。強制空気風箱から出た燃焼用空気は、環状室42と
連通する１つまたはそれ以上の横方向の出入口50を通っ
てエゼクターノズル38に入る。したがって、エゼクター
ノズル38内の燃焼用燃料と燃焼用空気との混合物は燃焼
用燃料のエゼクター作用によって、エゼクターノズル38
の空気取入口に、ベン収縮を発生させ、かつ該エゼクタ
ーノズル38の第２端部52を通って燃焼が発生する一次燃
焼区画24内に噴射される。
三次燃焼用空気は最初の一次燃焼区画を迂回し、管路
16およびバーナ10の端部と連通する外側環状室54を通
る。外側環状室54の出口端には複数の支持案内56が配設
され、三次燃焼用空気が外方環状室54を出て耐火スロー
ト58および最終燃焼区画60に入る時に、この三次燃焼用
空気に回転混合を行わせるようにこの支持案内56には角
度が付けられている。耐火スロート（耐火喉部）58は耐
火材料62によって形成され、この耐火スロート58は流れ
を押さえ、かつガスを再循環させて完全燃焼を行わせ
る。同様に一次燃焼区画24は耐火材料64によって裏張り
されている。耐火材料64は燃焼による熱を放射し、それ
によって流入および再循環された燃焼用空気を加熱し、
燃焼率を増加させる。
16およびバーナ10の端部と連通する外側環状室54を通
る。外側環状室54の出口端には複数の支持案内56が配設
され、三次燃焼用空気が外方環状室54を出て耐火スロー
ト58および最終燃焼区画60に入る時に、この三次燃焼用
空気に回転混合を行わせるようにこの支持案内56には角
度が付けられている。耐火スロート（耐火喉部）58は耐
火材料62によって形成され、この耐火スロート58は流れ
を押さえ、かつガスを再循環させて完全燃焼を行わせ
る。同様に一次燃焼区画24は耐火材料64によって裏張り
されている。耐火材料64は燃焼による熱を放射し、それ
によって流入および再循環された燃焼用空気を加熱し、
燃焼率を増加させる。
製造されたバーナ10に本発明の原理を加えると、現存
のバーナを第９−第11図に示されるような低NOXのバー
ナ100に変換し得る。普通の周知のバーナは、ボイラの
壁114にボルト止め、または溶接されたバーナ・ハウジ
ング102を有し、燃焼火炎をボイラの方に導く。半径方
向に隔置された複数の燃料短管104はハウジング102を貫
通して、耐火スロート158の方に長手方向に延在してい
る。この燃料短管104は燃料出入口106を有し、燃焼用燃
料はこの燃料出入口106から一次燃焼区画124内に排出さ
れ、ここで燃焼用空気と混合されて燃焼する。
のバーナを第９−第11図に示されるような低NOXのバー
ナ100に変換し得る。普通の周知のバーナは、ボイラの
壁114にボルト止め、または溶接されたバーナ・ハウジ
ング102を有し、燃焼火炎をボイラの方に導く。半径方
向に隔置された複数の燃料短管104はハウジング102を貫
通して、耐火スロート158の方に長手方向に延在してい
る。この燃料短管104は燃料出入口106を有し、燃焼用燃
料はこの燃料出入口106から一次燃焼区画124内に排出さ
れ、ここで燃焼用空気と混合されて燃焼する。
この変換は第２のハウジング122を中央空気通路120お
よび環状室108を形成する主要なハウジング102内に共心
な関係に配置することにより成りたっている。挿入部材
であるハウジング122はダンパ126を含み、該ダンパ126
は中央空気通路120に流入する燃焼用空気の容積を制御
する。同様に摺動リング110はダンパ126に従って、環状
室108への燃焼用空気の流れを制御する。すなわち、ダ
ンパ126によって流れが制限されるから、増加せしめら
れた燃焼用空気の流れが環状室108に導かれる。中央空
気通路120内には、複数の羽根130を有する羽根付きディ
フューザ128が配設されている。羽根付きディフューザ1
28は案内132の間に位置し、かつ燃焼を最適化すると共
に有害な放出を減少するように、軸線方向に調節可能で
ある。さらに、羽根付きディフューザ128の羽根130は、
中央空気通路120を通って流れる燃焼用空気に最適の回
転混合を行わせるために角度を調節し得る。この調節可
能な羽根付きディフューザ128は火炎前面の後方におけ
る最適区画の形成を容易にし、バーナ100内の再循環を
最大限に促進する。
よび環状室108を形成する主要なハウジング102内に共心
な関係に配置することにより成りたっている。挿入部材
であるハウジング122はダンパ126を含み、該ダンパ126
は中央空気通路120に流入する燃焼用空気の容積を制御
する。同様に摺動リング110はダンパ126に従って、環状
室108への燃焼用空気の流れを制御する。すなわち、ダ
ンパ126によって流れが制限されるから、増加せしめら
れた燃焼用空気の流れが環状室108に導かれる。中央空
気通路120内には、複数の羽根130を有する羽根付きディ
フューザ128が配設されている。羽根付きディフューザ1
28は案内132の間に位置し、かつ燃焼を最適化すると共
に有害な放出を減少するように、軸線方向に調節可能で
ある。さらに、羽根付きディフューザ128の羽根130は、
中央空気通路120を通って流れる燃焼用空気に最適の回
転混合を行わせるために角度を調節し得る。この調節可
能な羽根付きディフューザ128は火炎前面の後方におけ
る最適区画の形成を容易にし、バーナ100内の再循環を
最大限に促進する。
燃焼用燃料を、中央空気通路120を通って流れる一次
燃焼用空気と接触させるために、元の燃料短管104には
燃焼用燃料を羽根付きディフューザ128の下流の一次燃
焼区画124内に導く複数の出入口152を有する内向きのエ
ゼクターノズル（ガス・マニホルド）138が設けられて
いる。二次燃焼用空気は外側環状室108を通り、燃料短
管104の端部を通り過ぎて流れる。二次燃焼用空気の一
部分は燃焼火炎内に再循環し、一方残りの空気は燃料短
管104を通り過ぎて、耐火スロート158を越えて最終燃焼
区画160に流入する。この構造においては、一次火炎前
面は一次燃焼区画124内のハウジング122内に形成され、
かつNOXの形成に必要な酸素を除去するようにされた大
気を化学等量的に減少させる。燃焼は、より低温な最終
燃焼区画160の下流において完了する。
燃焼用空気と接触させるために、元の燃料短管104には
燃焼用燃料を羽根付きディフューザ128の下流の一次燃
焼区画124内に導く複数の出入口152を有する内向きのエ
ゼクターノズル（ガス・マニホルド）138が設けられて
いる。二次燃焼用空気は外側環状室108を通り、燃料短
管104の端部を通り過ぎて流れる。二次燃焼用空気の一
部分は燃焼火炎内に再循環し、一方残りの空気は燃料短
管104を通り過ぎて、耐火スロート158を越えて最終燃焼
区画160に流入する。この構造においては、一次火炎前
面は一次燃焼区画124内のハウジング122内に形成され、
かつNOXの形成に必要な酸素を除去するようにされた大
気を化学等量的に減少させる。燃焼は、より低温な最終
燃焼区画160の下流において完了する。
以上に説明した変換装置100は、煙道ガスの再循環を
行うことなく、NOXレベルを40ppmまで減少させ、かつ煙
道ガスを再循環させた場合はほぼ25ppmまで減少させ
る。これは初期のレベルがほぼ55ppmから65ppmまでの場
合である。両装置は段階的な一次燃焼区画を有する明確
な混合区画を形成し、単一のダンパを使用することによ
って一次、二次および三次燃焼用空気の割合を調節し、
かつ羽根付きディフューザ28、128の調節によって火炎
前面の後方に最適の低圧区画が形成される。羽根付きデ
ィフューザ28、128は羽根30、130の角度を調節すること
により、またはエゼクターノズル38、138に対して羽根
付きディフューザ28、128の位置を軸線方向に調節する
ことによって調整し得る。羽根付きディフューザ28、12
8の調節は燃焼用空気および燃焼用燃料が燃焼室内に留
まる時間を制御するために行われるものである。ディフ
ューザの羽根30、130は中央空気通路20、120の直径に比
例し、ガス（燃焼用空気と燃焼用燃料との混合物）が一
次燃焼区画に達する前に該ガスを回転的に混合して、完
全に１回転せしめ、それによって燃焼用燃料が一次燃焼
区画に留まる時間を制御することにより、酸素の発生を
減少させる。調節によりディフューザの羽根30、130
と、中央空気通路20、120の直径に対する導入されたエ
ゼクターノズル38、138との間の室の長さが制御される
（長さ／直径）。一次燃焼用空気の渦流または回転が、
エゼクターノズル38、138に達する前に、１完全回転よ
り小さな回転（最適には0.6回転）を行い、完全燃焼が
生じるように羽根のピッチおよびディフューザ28、128
の軸線方向位置が調節される。もし、燃焼用空気の回転
が過大となれば、過剰の燃焼用空気が一次燃焼区画内を
通り、NOXを形成するようになる。その理由は、空気速
度が燃焼し得るよりも大となるからである。さらに、回
転が過大となれば、火炎が燃料供給口の方に逆行する結
果、爆発または短管の融解が生じる。同様にダンパ26、
126は一次燃焼区画24、124に流れる燃焼用空気の供給を
制御し、一次燃焼区画を化学等量的に維持し、それによ
ってO2および酸化窒素の形成を減少させる。
行うことなく、NOXレベルを40ppmまで減少させ、かつ煙
道ガスを再循環させた場合はほぼ25ppmまで減少させ
る。これは初期のレベルがほぼ55ppmから65ppmまでの場
合である。両装置は段階的な一次燃焼区画を有する明確
な混合区画を形成し、単一のダンパを使用することによ
って一次、二次および三次燃焼用空気の割合を調節し、
かつ羽根付きディフューザ28、128の調節によって火炎
前面の後方に最適の低圧区画が形成される。羽根付きデ
ィフューザ28、128は羽根30、130の角度を調節すること
により、またはエゼクターノズル38、138に対して羽根
付きディフューザ28、128の位置を軸線方向に調節する
ことによって調整し得る。羽根付きディフューザ28、12
8の調節は燃焼用空気および燃焼用燃料が燃焼室内に留
まる時間を制御するために行われるものである。ディフ
ューザの羽根30、130は中央空気通路20、120の直径に比
例し、ガス（燃焼用空気と燃焼用燃料との混合物）が一
次燃焼区画に達する前に該ガスを回転的に混合して、完
全に１回転せしめ、それによって燃焼用燃料が一次燃焼
区画に留まる時間を制御することにより、酸素の発生を
減少させる。調節によりディフューザの羽根30、130
と、中央空気通路20、120の直径に対する導入されたエ
ゼクターノズル38、138との間の室の長さが制御される
（長さ／直径）。一次燃焼用空気の渦流または回転が、
エゼクターノズル38、138に達する前に、１完全回転よ
り小さな回転（最適には0.6回転）を行い、完全燃焼が
生じるように羽根のピッチおよびディフューザ28、128
の軸線方向位置が調節される。もし、燃焼用空気の回転
が過大となれば、過剰の燃焼用空気が一次燃焼区画内を
通り、NOXを形成するようになる。その理由は、空気速
度が燃焼し得るよりも大となるからである。さらに、回
転が過大となれば、火炎が燃料供給口の方に逆行する結
果、爆発または短管の融解が生じる。同様にダンパ26、
126は一次燃焼区画24、124に流れる燃焼用空気の供給を
制御し、一次燃焼区画を化学等量的に維持し、それによ
ってO2および酸化窒素の形成を減少させる。
第10図−第13図は周知の普通のバーナの変型を表す変
換された低NOXバーナの別の実施例を示す。第10図およ
び第11図は普通“Zurn バーナ”として知られている変
換バーナ200を示す。第12図および第13図は“Coen バ
ーナ”として知られているバーナ300を示す。これらは
共に本発明の原理および特色を組み込み得る変換実施例
である。
換された低NOXバーナの別の実施例を示す。第10図およ
び第11図は普通“Zurn バーナ”として知られている変
換バーナ200を示す。第12図および第13図は“Coen バ
ーナ”として知られているバーナ300を示す。これらは
共に本発明の原理および特色を組み込み得る変換実施例
である。
第10図および第11図について説明すると、バーナ装置
200は一連の燃料短管238および軸234に装架された空気
混合機202を含む。燃焼用空気は空気流制御ダンパ226を
通して単一の室204に導入される。この装置を低NOXバー
ナに変換するには、内方芯室222を設け、中央空気通路2
20および外方環状室242を形成する必要がある。この変
型においては、内方芯室222は第１壁223および直径の大
きな第２壁225を有している。さらに羽根付きディフュ
ーザ228は環状空間232を備えた第１壁223内に調節可能
に配置され、かつ多重燃料マニホルド239、241が燃料短
管238に装着される。多重燃料マニホルド239、241は変
換されたバーナ200の各一次燃焼区画に燃焼用燃料を導
く。この装置200においては、ダンパ226からの燃焼用空
気は中央空気通路220および外方環状室242の両方に流入
する。一次燃焼用空気は中央空気通路220を通り、ここ
で羽根付きディフューザ228がこれを回転させることに
より混合する。二次燃焼用空気は第１および第２壁の間
の空間を通り、二次混合および燃焼を行わせる。三次燃
焼用空気は内方芯室222の外側を通り、三次燃焼区画260
内の混合および燃焼を行わせる。Zurn バーナ200は高
水素含有燃料バーナであるから、燃焼用燃料は直接一次
燃焼区画に配送され、完全に燃焼させる。他の実施例と
同様に、羽根付きディフューザ228の角度的および軸線
方向位置と、燃焼用空気の混合とはNOXの放出が少なく
なるように制御される。
200は一連の燃料短管238および軸234に装架された空気
混合機202を含む。燃焼用空気は空気流制御ダンパ226を
通して単一の室204に導入される。この装置を低NOXバー
ナに変換するには、内方芯室222を設け、中央空気通路2
20および外方環状室242を形成する必要がある。この変
型においては、内方芯室222は第１壁223および直径の大
きな第２壁225を有している。さらに羽根付きディフュ
ーザ228は環状空間232を備えた第１壁223内に調節可能
に配置され、かつ多重燃料マニホルド239、241が燃料短
管238に装着される。多重燃料マニホルド239、241は変
換されたバーナ200の各一次燃焼区画に燃焼用燃料を導
く。この装置200においては、ダンパ226からの燃焼用空
気は中央空気通路220および外方環状室242の両方に流入
する。一次燃焼用空気は中央空気通路220を通り、ここ
で羽根付きディフューザ228がこれを回転させることに
より混合する。二次燃焼用空気は第１および第２壁の間
の空間を通り、二次混合および燃焼を行わせる。三次燃
焼用空気は内方芯室222の外側を通り、三次燃焼区画260
内の混合および燃焼を行わせる。Zurn バーナ200は高
水素含有燃料バーナであるから、燃焼用燃料は直接一次
燃焼区画に配送され、完全に燃焼させる。他の実施例と
同様に、羽根付きディフューザ228の角度的および軸線
方向位置と、燃焼用空気の混合とはNOXの放出が少なく
なるように制御される。
第12図および第13図において、Coen バーナ300は主
室302および内方芯室322を含む。燃料短管338は燃焼用
燃料を一次燃焼区画に導く。この変型は軸線方向かつ角
度的に調節し得る羽根付きディフューザ328と、燃料短
管338に装架されたスパイダ・マニホルドとの設置を必
要とする。この態様では燃焼用空気の適当な混合は羽根
付きディフューザ328によって行われる一方、燃料はス
パイダ・マニホルドによって直接内方に導かれる。
室302および内方芯室322を含む。燃料短管338は燃焼用
燃料を一次燃焼区画に導く。この変型は軸線方向かつ角
度的に調節し得る羽根付きディフューザ328と、燃料短
管338に装架されたスパイダ・マニホルドとの設置を必
要とする。この態様では燃焼用空気の適当な混合は羽根
付きディフューザ328によって行われる一方、燃料はス
パイダ・マニホルドによって直接内方に導かれる。
第14図は本発明による他のバーナ400を示し、このバ
ーナ400はエゼクターノズル438内の燃焼用燃料を導入し
て混合させるために煙道ガスを再循環させる。その結果
として、煙道ガスは燃焼用燃料と直接混合するために強
制的に再循環され、火炎が希薄に改善されると共に、温
度が低下される。典型的な煙道ガス再循環装置のもとで
は、煙道ガスを20％再循環させれば、ほぼ７％の火炎希
薄化および温度低下が生じる。これに反し、バーナ400
における再循環を５％とすれば、希薄レベルは８−９％
となる。第14図の誘導再循環のバーナ400においては、
エゼクターノズル438の口450は室442と連通している。
一次燃焼区画424からの煙道ガスは管路441を通して室44
2に再循環される。燃焼用燃料はパイプ418と連通する室
440から、エゼクターノズル438の端部444に流入する。
このように燃料用燃料はエゼクターノズル438に押し込
まれるから、再循環された煙道ガスはエゼクターノズル
438内に引き込まれ、かつ混合物がエゼクターノズル438
から流れ出て燃焼する前に、燃焼用燃料と混合される。
さらに、別の態様として、第１実施例の強制空気装置と
同様に周囲の空気を燃焼用燃料と混合するために室442
に供給し得る。燃焼の前に再循環ガスを燃焼用燃料と混
合するこの原理は、燃焼用燃料がバーナに達する前に、
この混合物を誘導することにより、変換装置に対しても
適用し得る。好適な混合物を誘導するために、燃料ライ
ン内にベンチュリ装置を組み込み得る。本発明のバーナ
装置の調節可能な面は、採用せんとする特別の燃焼装置
に対して調節し得るように設計されていることである。
ディフューザの羽根の角度、ディフューザの軸線方向位
置およびダンパの開きはバーナ装置の既知の媒介変数、
すなわち燃焼用燃料の種類、所望の温度、燃焼率等に従
って個々に設定し得る。これは作動媒介変数が設定され
ている変換装置の場合は特に重要である。本発明におい
ては、一次燃焼はエゼクターノズル38、138において起
こり、ここで燃焼用燃料と燃焼用空気との最初の混合が
行われる。そのほぼ60％が燃焼し得る一次燃焼の生成物
は、耐火材料によって裏張りされた一次燃焼区画24、12
4に入り、ここで中央空気通路20、120および羽根付きデ
ィフューザ28、128からの燃焼用空気とさらに混合され
る。二次燃焼はこの高度に制御された区域に起こり、こ
こでは耐火物からの再放射が生成物を加熱し、それによ
って残りの燃焼可能生成物のほぼ80％を消費する燃焼過
程が促進される。最後の三次燃焼は炉区域において行わ
れ、ここでは積層混合が生じる。したがって、装置には
三つの明確な一次燃焼区画があり、かつ二つの区域にお
いて再循環が生じ、それによってNOXの放出は減少す
る。別個の一次燃焼区画はバーナ内に、すなわち羽根付
きディフューザ28、128の直接の下流および包囲空気の
排出箇所に低圧区域が生じることによって形成される。
ディフューザに近い低圧区域は羽根30、130のピッチ角
度によって影響される。その理由は羽根付きディフュー
ザが開かれれば、火炎の後方の圧力が低下されるからで
ある。これはダンパ26、126の使用によって、二次また
は三次燃焼用空気に対する一次燃焼用空気の比を調節す
ることを必要とする。この比を最適化してバーナに流入
する燃焼用空気を制御し、それによってO2レベルを調節
してNOXを過剰に生成することなく最適な燃焼を行わせ
ることが望ましい。
ーナ400はエゼクターノズル438内の燃焼用燃料を導入し
て混合させるために煙道ガスを再循環させる。その結果
として、煙道ガスは燃焼用燃料と直接混合するために強
制的に再循環され、火炎が希薄に改善されると共に、温
度が低下される。典型的な煙道ガス再循環装置のもとで
は、煙道ガスを20％再循環させれば、ほぼ７％の火炎希
薄化および温度低下が生じる。これに反し、バーナ400
における再循環を５％とすれば、希薄レベルは８−９％
となる。第14図の誘導再循環のバーナ400においては、
エゼクターノズル438の口450は室442と連通している。
一次燃焼区画424からの煙道ガスは管路441を通して室44
2に再循環される。燃焼用燃料はパイプ418と連通する室
440から、エゼクターノズル438の端部444に流入する。
このように燃料用燃料はエゼクターノズル438に押し込
まれるから、再循環された煙道ガスはエゼクターノズル
438内に引き込まれ、かつ混合物がエゼクターノズル438
から流れ出て燃焼する前に、燃焼用燃料と混合される。
さらに、別の態様として、第１実施例の強制空気装置と
同様に周囲の空気を燃焼用燃料と混合するために室442
に供給し得る。燃焼の前に再循環ガスを燃焼用燃料と混
合するこの原理は、燃焼用燃料がバーナに達する前に、
この混合物を誘導することにより、変換装置に対しても
適用し得る。好適な混合物を誘導するために、燃料ライ
ン内にベンチュリ装置を組み込み得る。本発明のバーナ
装置の調節可能な面は、採用せんとする特別の燃焼装置
に対して調節し得るように設計されていることである。
ディフューザの羽根の角度、ディフューザの軸線方向位
置およびダンパの開きはバーナ装置の既知の媒介変数、
すなわち燃焼用燃料の種類、所望の温度、燃焼率等に従
って個々に設定し得る。これは作動媒介変数が設定され
ている変換装置の場合は特に重要である。本発明におい
ては、一次燃焼はエゼクターノズル38、138において起
こり、ここで燃焼用燃料と燃焼用空気との最初の混合が
行われる。そのほぼ60％が燃焼し得る一次燃焼の生成物
は、耐火材料によって裏張りされた一次燃焼区画24、12
4に入り、ここで中央空気通路20、120および羽根付きデ
ィフューザ28、128からの燃焼用空気とさらに混合され
る。二次燃焼はこの高度に制御された区域に起こり、こ
こでは耐火物からの再放射が生成物を加熱し、それによ
って残りの燃焼可能生成物のほぼ80％を消費する燃焼過
程が促進される。最後の三次燃焼は炉区域において行わ
れ、ここでは積層混合が生じる。したがって、装置には
三つの明確な一次燃焼区画があり、かつ二つの区域にお
いて再循環が生じ、それによってNOXの放出は減少す
る。別個の一次燃焼区画はバーナ内に、すなわち羽根付
きディフューザ28、128の直接の下流および包囲空気の
排出箇所に低圧区域が生じることによって形成される。
ディフューザに近い低圧区域は羽根30、130のピッチ角
度によって影響される。その理由は羽根付きディフュー
ザが開かれれば、火炎の後方の圧力が低下されるからで
ある。これはダンパ26、126の使用によって、二次また
は三次燃焼用空気に対する一次燃焼用空気の比を調節す
ることを必要とする。この比を最適化してバーナに流入
する燃焼用空気を制御し、それによってO2レベルを調節
してNOXを過剰に生成することなく最適な燃焼を行わせ
ることが望ましい。
本発明によるバーナ装置の幾つかの調節装置はNOX調
節装置を提供し、この装置においては、放出レベルは変
調バーナの需要レベルの全範囲に亘って最適に制御でき
る。このNOX調整装置は羽根付きディフューザの角度的
および軸線方向位置を自動調整し、バーナの要求レベル
の全般に亘って燃焼用空気の渦の数、環状空気に対する
芯空気の比およびO2レベルを変えるようになっている。
この調節はバーナの需要レベルの全般に亘って最適に決
定でき、これらレベルが達成された時に、調整装置が自
動的に装置の構成要素を調節して放出レベルを低下させ
る。典型的な周知のバーナは通常作動範囲の作動に対し
てその放出レベルが設定されており、需要レベルがこの
範囲外に出た時の放出レベルは犠牲にされている。本発
明の幾つかの調節装置によれば、全ての作動需要レベル
において放出レベルを連続して自動的に制御することが
できる。現代のバーナはそのNOXレベルの連続的監視を
必要としている。このような監視装置から得られたデー
タは本発明によるNOX調整装置を自動的に調節するため
に利用することができる。
節装置を提供し、この装置においては、放出レベルは変
調バーナの需要レベルの全範囲に亘って最適に制御でき
る。このNOX調整装置は羽根付きディフューザの角度的
および軸線方向位置を自動調整し、バーナの要求レベル
の全般に亘って燃焼用空気の渦の数、環状空気に対する
芯空気の比およびO2レベルを変えるようになっている。
この調節はバーナの需要レベルの全般に亘って最適に決
定でき、これらレベルが達成された時に、調整装置が自
動的に装置の構成要素を調節して放出レベルを低下させ
る。典型的な周知のバーナは通常作動範囲の作動に対し
てその放出レベルが設定されており、需要レベルがこの
範囲外に出た時の放出レベルは犠牲にされている。本発
明の幾つかの調節装置によれば、全ての作動需要レベル
において放出レベルを連続して自動的に制御することが
できる。現代のバーナはそのNOXレベルの連続的監視を
必要としている。このような監視装置から得られたデー
タは本発明によるNOX調整装置を自動的に調節するため
に利用することができる。
前述の詳細な説明は本発明を理解し易くするためにな
されたものに過ぎず、制限的意味を有するものではな
い。本発明は添付された特許請求の範囲および精神を逸
脱することなく、種々の変型を行い得るものと解すべき
である。
されたものに過ぎず、制限的意味を有するものではな
い。本発明は添付された特許請求の範囲および精神を逸
脱することなく、種々の変型を行い得るものと解すべき
である。
図面の簡単な説明 第１図は本発明による低NOXバーナの断面透視図、第
２図は第１図の端面図、第３図は第１図の線３−３に沿
って取った横断面図、第４図は第１図の線４−４に沿っ
て取った横断面図、第５図は第１図の円５内の拡大図、
第６図は第１図の線６−６に沿って取った端面図、第７
図は本発明に使用された回転する羽根の平面図、第８図
は回転する羽根の側面図、第９図は本発明による低NOX
バーナの別の実施例の断面透視図、第10図および第11図
は本発明による低NOXバーナのさらに別の断面透視図、
第12図および第13図は本発明による低NOXバーナの別の
実施例の断面透視図および第14図は火炎の希釈および温
度を改良するために、煙道ガス再循環を使用した低NOX
バーナの別の実施例の断面透視図である。
２図は第１図の端面図、第３図は第１図の線３−３に沿
って取った横断面図、第４図は第１図の線４−４に沿っ
て取った横断面図、第５図は第１図の円５内の拡大図、
第６図は第１図の線６−６に沿って取った端面図、第７
図は本発明に使用された回転する羽根の平面図、第８図
は回転する羽根の側面図、第９図は本発明による低NOX
バーナの別の実施例の断面透視図、第10図および第11図
は本発明による低NOXバーナのさらに別の断面透視図、
第12図および第13図は本発明による低NOXバーナの別の
実施例の断面透視図および第14図は火炎の希釈および温
度を改良するために、煙道ガス再循環を使用した低NOX
バーナの別の実施例の断面透視図である。
10、100…バーナ、16…管路、20、120…中央空気通路、
22、122…ハウジング、24、124…一次燃焼区画、26、12
6…ダンパ、28、128…羽根付きディフューザ、30、130
…羽根、38、138…エゼクターノズル、54…外方環状
室、58…耐火スロート、60…最終一次燃焼区画、104…
燃料短管
22、122…ハウジング、24、124…一次燃焼区画、26、12
6…ダンパ、28、128…羽根付きディフューザ、30、130
…羽根、38、138…エゼクターノズル、54…外方環状
室、58…耐火スロート、60…最終一次燃焼区画、104…
燃料短管
Claims (17)
- 【請求項１】燃料と空気の燃焼に基づいて発生するNOX
ガスの放出を減少させるようにされたバーナであって、
燃焼用空気の供給源および燃焼用燃料の供給源を有し、
前記燃焼用空気の少なくとも一部分が中央空気通路を通
り、該中央空気通路に前記燃焼用燃料が供給され、一次
燃焼区画で燃焼を行わせるようになったバーナにおい
て、 前記燃焼用燃料を前記中央空気通路に供給するエゼクタ
ーノズルであって、前記一次燃焼区画に流入する前に二
次燃焼用空気を前記燃焼用燃料と混合させるように、前
記中央空気通路の周囲に、半径方向に離隔して配置され
た複数の前記エゼクターノズルと、 前記中央空気通路を通る前記燃焼用空気に混合回転を行
わせ、それによって前記燃焼用燃料および前記燃焼用空
気の混合物を最適化して前記バーナ内で燃焼を行わせる
ように、前記中央空気通路内に配置された羽根付きディ
フューザと、 最適な燃焼およびNOX放出の減少を得るように、前記中
央空気通路に流入する前記燃焼用空気の流れの容積を制
御する装置とを有するバーナ。 - 【請求項２】前記燃焼用燃料と結合させるための前記燃
焼用空気の混合回転を最適化するように、前記羽根付き
ディフューザが複数の羽根を有し、該羽根の、前記中央
空気通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節可能
になされている請求項１に記載のバーナ。 - 【請求項３】前記羽根付きディフューザと前記一次燃焼
区画との距離を変えるように、前記羽根付きディフュー
ザが前記中央空気通路内で軸線方向に調節可能になされ
ている請求項２に記載のバーナ。 - 【請求項４】前記エゼクターノズルと連通する強制空気
用装置を通して、前記二次燃焼用空気が前記燃焼用燃料
と混合される請求項３に記載のバーナ。 - 【請求項５】燃焼で生じた煙道ガスが前記エゼクターノ
ズルに再循環され、該エゼクターノズル内で前記燃焼用
燃料と混合されるように、該エゼクターノズルが煙道ガ
ス再循環室と連通している請求項３に記載のバーナ。 - 【請求項６】三次燃焼用空気が前記一次燃焼区画から軸
線方向に離隔して配置された最終燃焼区画に供給される
請求項３に記載のバーナ。 - 【請求項７】前記中央空気通路に流入する空気の変動が
前記二次および三次燃焼用空気の流れの容積を変えて前
記一次および最終燃焼区画内の燃焼混合物を変えるよう
に、前記中央空気通路に流する空気の容積を制御する前
記装置が制御ダンパを有する請求項６に記載のバーナ。 - 【請求項８】前記三次燃焼用空気の温度を上昇させて燃
焼を改良するように、前記バーナが交換可能な耐火材料
で形成された耐火喉部を有する請求項７に記載のバー
ナ。 - 【請求項９】燃焼を最適化するとともに、前記バーナか
らのNOX放出を減少させるように、前記中央空気通路に
流入する前記燃焼用空気の容積、前記中央空気通路内の
前記羽根付きディフューザの位置、該羽根付きディフュ
ーザの前記羽根の前記ピッチ角度および前記エゼクター
ノズルを通る排気混合物が個々に変化される請求項７に
記載のバーナ。 - 【請求項１０】燃焼用燃料を供給するように、その中
で、その半径方向に離隔して配置された複数の燃料短管
を備えたバーナ室と、前記燃焼用燃料との混合のために
前記バーナ室に供給される燃焼用空気の供給源とを有す
るバーナにおいて、 該バーナが、 前記バーナを低NOXバーナに変換する変換挿入部材であ
って、前記バーナ室内に前記燃料短管の半径方向内側に
受け入れられ、かつ中央空気通路および外側環状室を画
成するハウジングを有する前記変換挿入部材と、 前記中央空気通路に前記燃焼用空気を供給する管路と、 前記燃焼用燃料を前記中央空気通路に導く装置とを有
し、 前記中央空気通路を通る前記燃焼用空気に混合回転を行
わせるように、前記中央空気通路には羽根付きディフュ
ーザが配置され、 該羽根付きディフューザと前記燃焼用燃料を前記中央通
路に導く前記装置との距離を変え、それによって前記燃
焼用燃料と前記燃焼用空気の混合を最適化するように、
前記羽根付きディフューザが前記中央空気通路内で軸線
方向に調節可能になされ、 燃焼を最適化するとともに、NOX放出を減少させる前記
混合回転および前記燃焼用空気の容積が選択的に変化さ
れ得るように、前記中央空気通路および前記外側環状室
に流入する前記燃焼用空気の容積を選択的に変える装置
を、前記中央空気通路に前記燃焼用空気を供給する前記
管路が有するバーナ。 - 【請求項１１】前記燃料短管と協働して前記燃焼用燃料
を前記中央空気通路に供給して前記燃焼用空気と混合せ
しめ、かつ一次燃焼区画で燃焼させるバーナ・マニホル
ドを、前記燃焼用燃料を前記中央空気通路に導く前記装
置が有する請求項10に記載のバーナ。 - 【請求項１２】前記燃焼用空気の混合回転を最適化して
前記燃焼用燃料と結合させるように、前記羽根付きディ
フューザが複数の羽根を有し、該羽根の、前記中央空気
通路の長手方向軸線に対するピッチ角度が調節可能にな
され、 前記ハウジングと前記羽根付きディフューザとの間に内
側環を画成するように、前記ハウジングが概ね円筒形に
なされるとともに、該ハウジングが前記羽根付きディフ
ューザより大きな直径を有する請求項11に記載のバー
ナ。 - 【請求項１３】燃焼を最適化するとともに、前記バーナ
からのNOX放出を減少させるように、前記中央空気通路
に流入する前記燃焼用空気の容積、前記中央空気通路内
の前記羽根付きディフューザの位置および該羽根付きデ
ィフューザの前記羽根の前記ピッチ角度が個々に変化さ
れる請求項12に記載のバーナ。 - 【請求項１４】前記中央空気通路内に流入する一次燃焼
用空気の供給を制御して前記燃焼用燃料と混合せしめ、
かつ一次燃焼区画内で燃焼せしめ、さらに前記外側環状
室を通る二次燃焼用空気の供給を制御して二次燃焼区画
内で結合させるように、前記燃焼用空気の容積を選択的
に変化させる前記装置がダンパを有する請求項10に記載
のバーナ。 - 【請求項１５】バーナ内の燃焼を最適化するとともに、
燃焼の結果としてのNOX放出を減少させる方法であっ
て、 前記バーナが中央空気通路と、それを通して燃焼用空気
が供給される少なくとも１つの外側環状室とを有し、前
記中央空気通路および少なくとも１つの前記外側環状室
に流入する前記燃焼用空気の容積がダンパによって制御
され、前記中央空気通路には羽根付ディフューザが配置
され、その中を通る前記燃焼用空気に混合回転を行わ
せ、前記羽根付ディフューザは前記中央空気通路内で軸
線方向に調節可能であるとともに、角度的に調節可能な
複数の羽根を有する方法において、 前記中央空気通路の周囲に、半径方向に離隔して配置さ
れた複数のノズルを通して該中央空気通路内に前記燃焼
用燃料を導入する段階と； 前記ダンパを調節し、前記中央空気通路内に流入する前
記燃焼用空気の容積を変える段階と； 前記中央空気通路内の前記羽根付ディフューザの位置を
一次燃焼区画に対して軸線方向に調節し、前記燃焼用空
気が一次燃焼区画に流入する前に、該燃焼用空気に与え
られる混合回転を最適化する段階と； 前記羽根付ディフューザの、前記中央空気通路の長手方
向軸線に対する角度を調節し、前記燃焼用空気に与えら
れる混合回転を変える段階とを有し、 前記バーナの燃焼需要水準に応じて前記バーナ内の燃焼
を最適化するとともに、NOX放出を減少するよう、前記
調節が変更される方法。 - 【請求項１６】前記バーナ内の燃焼を最適化するととも
に、NOX放出を減少させるように、前記ダンパ、前記羽
根付ディフューザの位置および前記羽根付ディフューザ
の前記羽根の前記ピッチ角度が前記バーナの燃焼需要水
準に応じて自動的に調節される請求項15に記載の方法。 - 【請求項１７】前記ダンパを調節することにより、前記
中央空気通路内に流入する前記燃焼用空気の容積を変
え、これに応じて少なくとも１つの前記外側環状室に流
入する前記燃焼用空気の容積を変え、少なくとも１つの
該外側環状室に流入する前記燃焼用空気が、前記中央空
気通路を迂回して前記バーナの引き続く燃焼区画で燃焼
される請求項16に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/786,869 | 1991-11-01 | ||
| US7/786,869 | 1991-11-01 | ||
| US07/786,869 US5257927A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Low NOx burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06505554A JPH06505554A (ja) | 1994-06-23 |
| JP2617680B2 true JP2617680B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=25139812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5508579A Expired - Lifetime JP2617680B2 (ja) | 1991-11-01 | 1992-10-29 | 低ＮＯｘバーナ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5257927A (ja) |
| EP (1) | EP0564642B1 (ja) |
| JP (1) | JP2617680B2 (ja) |
| AT (1) | ATE164438T1 (ja) |
| CA (1) | CA2099112C (ja) |
| DE (1) | DE69224894D1 (ja) |
| RU (1) | RU2091669C1 (ja) |
| WO (1) | WO1993009382A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108386834A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-10 | 陈晓 | 一种节能环保的水冷降温的燃气燃烧加热设备 |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0640003A4 (en) * | 1993-03-22 | 1997-06-04 | Holman Boiler Works Inc | LOW NOx EMISSIONS BURNER. |
| US5664944A (en) * | 1994-12-05 | 1997-09-09 | The Babcock & Wilcox Company | Low pressure drop vanes for burners and NOX ports |
| US5649819A (en) * | 1995-05-25 | 1997-07-22 | Gordon-Piatt Energy Group, Inc. | Low NOx burner having an improved register |
| US5562438A (en) * | 1995-06-22 | 1996-10-08 | Burnham Properties Corporation | Flue gas recirculation burner providing low Nox emissions |
| US5755567A (en) * | 1996-02-21 | 1998-05-26 | The Babcock & Wilcox Company | Low vortex spin vanes for burners and overfire air ports |
| US5904475A (en) * | 1997-05-08 | 1999-05-18 | Praxair Technology, Inc. | Dual oxidant combustion system |
| WO1999031437A1 (en) * | 1997-12-18 | 1999-06-24 | Electric Power Research Institute, Inc. | APPARATUS AND METHOD FOR LOW-NOx GAS COMBUSTION |
| US6485289B1 (en) | 2000-01-12 | 2002-11-26 | Altex Technologies Corporation | Ultra reduced NOx burner system and process |
| US6558153B2 (en) | 2000-03-31 | 2003-05-06 | Aqua-Chem, Inc. | Low pollution emission burner |
| US6371104B1 (en) | 2000-07-21 | 2002-04-16 | Wayne/Scott Fetzer Company | Convection oven with gas burner |
| US6508645B1 (en) | 2001-08-28 | 2003-01-21 | Power Flame Incorporated | Manifold diffuser assembly for a gas burner |
| DE10332860A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Linde Ag | Gasbrenner |
| US7163392B2 (en) * | 2003-09-05 | 2007-01-16 | Feese James J | Three stage low NOx burner and method |
| TWI372844B (en) * | 2005-07-04 | 2012-09-21 | Miura Kogyo Kk | Boiler |
| US20070082309A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Carrier Corporation | Inshot burner flame retainer |
| CN100439799C (zh) * | 2006-10-19 | 2008-12-03 | 王战勇 | 自转多级混流燃烧器 |
| US7632090B2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-12-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Burner system and method of operating a burner for reduced NOx emissions |
| US20110183274A1 (en) * | 2008-08-26 | 2011-07-28 | Michael Bahn | Producing ageing gas for exhaust gas after-treatment systems |
| ES2603421T3 (es) * | 2008-09-16 | 2017-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Quemador de gas |
| IT1397192B1 (it) * | 2009-12-01 | 2013-01-04 | Danieli Off Mecc | Bruciatore industriale e relativo processo di combustione per forni di trattamento termico. |
| CN101818900A (zh) * | 2010-04-19 | 2010-09-01 | 王平 | 鼓风式燃烧器旋扇混合器 |
| EP2500640A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-19 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Low NOx combustion process and burner therefor |
| WO2014035480A1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | General Electric Company | Induction furnace with uniform cooling capability |
| ITMI20131093A1 (it) | 2013-06-28 | 2014-12-29 | Tenova Spa | "forno industriale e procedimento per controllare la combustione al suo interno" |
| US10413879B2 (en) | 2015-10-01 | 2019-09-17 | Sgl Carbon Se | Type of burning device for producing gas mixtures |
| US20170198902A1 (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | Zeeco, Inc. | LOW NOx BURNER APPARATUS AND METHOD |
| CN108947209B (zh) * | 2018-09-07 | 2021-09-21 | 台嘉玻璃纤维有限公司 | 一种玻璃纤维纯氧窑炉燃烧自动控制系统 |
| WO2020124075A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Power Flame Incorporated | Apparatus and method for a burner assembly |
| CA3102511A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-11 | De.Mission Inc. | Combustion burner with fixed vanes |
| CN113864774B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-05-28 | 洛阳乐邦石化设备有限公司 | 一种低NOx低CO高效节能燃烧器 |
Family Cites Families (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1920186A (en) * | 1930-12-10 | 1933-08-01 | Western Electric Co | Heating system |
| US1987400A (en) * | 1933-01-07 | 1935-01-08 | Charles B Hillhouse | Method of burning oil as city gas |
| US2247768A (en) * | 1936-08-06 | 1941-07-01 | Huwyler Eugen | Firing equipment for the combustion of liquid fuels |
| US2144098A (en) * | 1937-01-06 | 1939-01-17 | Gasoline Prod Co Inc | Apparatus for firing furnaces |
| US2210428A (en) * | 1939-01-19 | 1940-08-06 | Peabody Engineering Corp | Air register control |
| US2380463A (en) * | 1942-06-23 | 1945-07-31 | Babcock & Wilcox Co | Fluent fuel burner |
| US2660230A (en) * | 1948-10-23 | 1953-11-24 | Charles T Denker | Oil burner |
| US3391981A (en) * | 1966-06-13 | 1968-07-09 | Coen Company | Forced air draft burner construction for combustible gases |
| US3615249A (en) * | 1970-04-22 | 1971-10-26 | Arthur E Martois | Gas burner for fumes and the like |
| GB1410923A (en) * | 1971-12-15 | 1975-10-22 | Hotwork Ltd | Fluid fuel burners |
| CA953160A (en) * | 1972-02-01 | 1974-08-20 | Clifford G. Otway | Method and apparatus for mixing and turbulating particulate fuel with air for subsequent combustion |
| US3918886A (en) * | 1973-09-10 | 1975-11-11 | Dunham Bush Inc | Secondary air control arrangement for fuel oil burner |
| US3904349A (en) * | 1974-05-22 | 1975-09-09 | Babcock & Wilcox Co | Fuel burner |
| US4013399A (en) * | 1974-07-12 | 1977-03-22 | Aqua-Chem, Inc. | Reduction of gaseous pollutants in combustion flue gas |
| US3932110A (en) * | 1974-09-12 | 1976-01-13 | Foster Wheeler Energy Corporation | Intervane burners |
| US4004875A (en) * | 1975-01-23 | 1977-01-25 | John Zink Company | Low nox burner |
| AT358702B (de) * | 1975-01-27 | 1980-09-25 | Manich Leo | Wirbelbrenner fuer oel- und/oder gasbetrieb |
| US4007001A (en) * | 1975-04-14 | 1977-02-08 | Phillips Petroleum Company | Combustors and methods of operating same |
| US4141505A (en) * | 1976-06-07 | 1979-02-27 | Reich Richard B | Heavy fuel oil nozzle |
| US4144017A (en) * | 1976-11-15 | 1979-03-13 | The Babcock & Wilcox Company | Pulverized coal combustor |
| US4106890A (en) * | 1977-03-07 | 1978-08-15 | The Babcock & Wilcox Company | Air deflector |
| US4217132A (en) * | 1977-09-27 | 1980-08-12 | Trw Inc. | Method for in-flight combustion of carbonaceous fuels |
| US4347052A (en) * | 1978-06-19 | 1982-08-31 | John Zink Company | Low NOX burner |
| US4257762A (en) * | 1978-09-05 | 1981-03-24 | John Zink Company | Multi-fuel gas burner using preheated forced draft air |
| JPS5623615A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-06 | Babcock Hitachi Kk | Burning method for low nox |
| GB2060158A (en) * | 1979-10-02 | 1981-04-29 | Shell Int Research | Solid fuel combustion |
| JPS5714106A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-25 | Kawasaki Steel Corp | Method and apparatus for combustion with low nox in radiant tube burner |
| US4551090A (en) * | 1980-08-25 | 1985-11-05 | L. & C. Steinmuller Gmbh | Burner |
| US4389185A (en) * | 1980-10-31 | 1983-06-21 | Alpkvist Jan A | Combustor for burning a volatile fuel with air |
| US4412810A (en) * | 1981-03-04 | 1983-11-01 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Pulverized coal burner |
| US4597342A (en) * | 1981-09-28 | 1986-07-01 | University Of Florida | Method and apparatus of gas-coal combustion in steam boilers |
| US4572084A (en) * | 1981-09-28 | 1986-02-25 | University Of Florida | Method and apparatus of gas-coal combustion in steam boilers |
| US4504216A (en) * | 1982-09-15 | 1985-03-12 | Eagleair, Inc. | Burner register assembly |
| US4569295A (en) * | 1983-01-18 | 1986-02-11 | Stubinen Utveckling Ab | Process and a means for burning solid fuels, preferably coal, turf or the like, in pulverized form |
| DE3327597A1 (de) * | 1983-07-30 | 1985-02-07 | Deutsche Babcock Werke AG, 4200 Oberhausen | Verfahren und brenner zum verbrennen von fluessigen oder gasfoermigen brennstoffen unter verminderter bildung von nox |
| JPS60235910A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd | 低負荷燃焼対策のバ−ナ |
| US4602571A (en) * | 1984-07-30 | 1986-07-29 | Combustion Engineering, Inc. | Burner for coal slurry |
| US4629413A (en) * | 1984-09-10 | 1986-12-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Low NOx premix burner |
| JPS61173016A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | ドウマツク・オツフエネ・ハンデルスゲゼルシヤフト・ドクトル・テヒニツシエ・ルードヴイツヒ・カルーツア・ウント・コンパニー | 流動可燃性媒体の霧化ノズル |
| FR2625295B1 (fr) * | 1987-12-24 | 1990-04-13 | Gaz De France | Procede et appareil destines a assurer la combustion etagee d'un melange combustible-comburant diminuant la production d'oxydes d'azote |
| US4983118A (en) * | 1988-03-16 | 1991-01-08 | Bloom Engineering Company, Inc. | Low NOx regenerative burner |
| US4836772A (en) * | 1988-05-05 | 1989-06-06 | The Babcock & Wilcox Company | Burner for coal, oil or gas firing |
| US4915619A (en) * | 1988-05-05 | 1990-04-10 | The Babcock & Wilcox Company | Burner for coal, oil or gas firing |
| IT1238713B (it) * | 1990-04-20 | 1993-09-01 | Ente Naz Energia Elettrica | Bruciatore perfezionato per olio e gas combustibili a bassa produzione di ossidi di azoto. |
-
1991
- 1991-11-01 US US07/786,869 patent/US5257927A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-29 DE DE69224894T patent/DE69224894D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-29 AT AT92923497T patent/ATE164438T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-10-29 CA CA002099112A patent/CA2099112C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-29 JP JP5508579A patent/JP2617680B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-29 RU RU9293043996A patent/RU2091669C1/ru active
- 1992-10-29 WO PCT/US1992/009259 patent/WO1993009382A1/en active IP Right Grant
- 1992-10-29 EP EP92923497A patent/EP0564642B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108386834A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-10 | 陈晓 | 一种节能环保的水冷降温的燃气燃烧加热设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5257927A (en) | 1993-11-02 |
| DE69224894D1 (de) | 1998-04-30 |
| JPH06505554A (ja) | 1994-06-23 |
| ATE164438T1 (de) | 1998-04-15 |
| EP0564642B1 (en) | 1998-03-25 |
| EP0564642A4 (ja) | 1995-03-22 |
| CA2099112A1 (en) | 1993-05-02 |
| CA2099112C (en) | 1997-05-06 |
| RU2091669C1 (ru) | 1997-09-27 |
| WO1993009382A1 (en) | 1993-05-13 |
| EP0564642A1 (en) | 1993-10-13 |
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